生物骨的最外层是由高强度和硬度的皮质骨组成,它承担了机体所承受的大部分负荷。对骨组织的切削和修正是骨科手术中难度最大的部分。由于生物骨材料本身导热性能较差,切削热积聚造成骨组织发生热损伤,严重影响骨组织的自愈能力。本文采用目前唯一一种冷加工手段——磨料水射流技术——开展皮质骨的切削实验,重点研究其切削过程的热性能相关问题。实验使用具有生物相容性的氯化钠晶体颗粒作为磨料,即避免传统矿物磨料对生物组织机能的损害。研究结果对磨料水射流技术未来在医学领域的应用探索具有重要的意义。本文采用非接触式热成像仪和接触式热电偶测温方式相结合,对磨料水射流切削皮质骨材料过程中的温度场进行研究,并对加工区域进行热损伤分析。首先通过磨料水射流的切削机理以及切削过程中热量来源进行分析,阐明热量的主要来源为去除材料产生的热量和高速射流束的对流换热。其次进行实验系统的搭建及试验样品的制备。由于传热过程会受到生物骨材料各向异性的影响,因此本文对平行、交叉、垂直于骨单元的三个方向进行导热系数测量,从测量表征结果可以看出:在温度、湿度等环境因素及组织水分为主的骨材料性能等条件相对确定的前提下,皮质骨的平行方向导热系数测量平均值为0.6286 W/（m K）,交叉方向导热系数测量平均值为0.6288 W/（m K）,垂直方向导热系数测量平均值为0.7257 W/（m K）;皮质骨导热系数在交叉方向与平行方向上差异很小,因此在切削实验中切削方向在平行与交叉方向上差异可以忽略不计。最后研究实验参数对切削温度场的影响,在整个实验过程中保持水射流压力恒定,只变化靶距、喷嘴的横移速率和切削方向。通过分析研究得出以下主要结论:（1）随着靶距增加,温度先降低后升高,切割的最佳靶距为3 mm。当工件长度小于6 mm时,选择10 mm/min作为喷嘴移动速率,温度波动更稳定,峰值温度未达到热损伤条件阈值;当工件长度大于6 mm时,选择20 mm/min作为喷嘴移动速度,切削过程的热性能最为优异。（2）氯化钠晶粒磨料水射流切削皮质骨的过程中,在相同靶距和喷嘴的横移速率参数条件下,切削方向为垂直方向的导热性能优于平行方向。（3）使用接触式的热电偶和非接触式的热成像仪测量得到的温度变化趋势相近。而临床手术需要对切削过程进行监测以及切削区域的热性能评估,热电偶测量不能反映整个切削区域的温度变化情况,热成像仪测量达到了很好的监测效果。故在对水射流切削生物骨的热性能监测过程中,使用红外线热成像仪对数据进行采集最好。